Operasi Paralel Transformator Satu Fasa &Tiga Fasa
Kebutuhan &Ketentuan untuk Koneksi Paralel Transformer
Dalam jaringan sistem tenaga, transformator digunakan untuk menaikkan dan menurunkan level tegangan. Peringkat transformator dipilih sesuai dengan permintaan beban. Tetapi permintaan beban meningkat dari hari ke hari. Oleh karena itu, untuk memenuhi permintaan beban tambahan, kita perlu mengubah trafo yang ada menjadi trafo berkapasitas lebih tinggi atau kita dapat menambahkan trafo tambahan yang terhubung dengan trafo yang ada.
- Postingan Terkait: Operasi Paralel Generator DC
Cara ekonomis untuk memenuhi permintaan beban adalah dengan menghubungkan transformator kedua secara paralel dengan transformator yang ada.
Perlunya Operasi Paralel Transformer
Operasi paralel transformator diperlukan karena alasan berikut.
- Untuk mensuplai beban dengan rating yang lebih tinggi ke trafo yang ada, kita perlu menghubungkan trafo kedua secara paralel dengan trafo yang ada.
- Pada saat perawatan, trafo kedua digunakan untuk menjaga kontinuitas suplai ke konsumen. Ini meningkatkan keandalan sistem.
- Ketika salah satu transformator dalam kondisi rusak atau gagal beroperasi karena alasan apa pun, transformator kedua digunakan untuk memasok dan menghindari gangguan daya.
Kondisi untuk Operasi Paralel Transformer
Untuk memastikan keberhasilan operasi paralel transformator, kondisi berikut harus memenuhi.
- Gulungan utama dari kedua transformator dirancang sesuai untuk tegangan dan frekuensi sistem suplai.
- Kedua transformator terhubung dengan polaritas yang sama. Jika polaritas tidak cocok, ada kemungkinan korsleting. Oleh karena itu, saat menghubungkan kedua transformator secara paralel, polaritas kedua transformator harus sesuai.
- Rasio belitan (rasio transformasi) dari kedua transformator harus sama. Ini berarti peringkat tegangan belitan primer dan sekunder harus identik. Jika rasio belokan tidak sama, operasi paralel transformator dimungkinkan. Tetapi sejumlah arus sirkulasi akan mengalir dalam kondisi tanpa beban. Dan itu akan menciptakan kondisi pemuatan yang tidak seimbang.
- Untuk menghindari arus sirkulasi, rasio X/R harus sama. Ini berarti segitiga impedansi harus identik untuk kedua transformator. Jika rasio X/R tidak sama, kedua transformator akan beroperasi pada faktor daya yang berbeda.
- Bila kedua transformator memiliki nilai KVA yang berbeda, impedansi ekivalen berbanding terbalik dengan nilai masing-masing kVA (arus sirkulasi diabaikan).
Operasi Paralel Transformator Satu Fasa
Dua transformator satu fasa dapat dihubungkan secara paralel seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, belitan primer kedua transformator dihubungkan dengan bilah bus suplai dan belitan sekunder kedua transformator dihubungkan dengan bilah bus beban. Dengan cara ini, kita dapat menghubungkan dua atau lebih dari dua transformator secara paralel dan melebihi peringkat transformator.
Saat menghubungkan transformator secara paralel, polaritas transformator harus sesuai. Jika tidak, akan menyebabkan korsleting dan dapat merusak transformator.
Kondisi Ideal
Dalam kondisi ideal, kami menganggap kedua transformator memiliki rasio tegangan dan rasio putaran yang sama. Jadi, segitiga impedansi kedua transformator identik dalam bentuk dan ukuran. Diagram fasor dari kondisi ini seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Di mana,
- E =Tegangan sekunder tanpa beban dari setiap transformator
- V2 =Tegangan terminal sekunder (beban)
- V1 =Tegangan terminal primer (suplai)
- SayaA =Arus yang disuplai oleh transformator-1
- SayaB =Arus yang disuplai oleh transformator-2
- I =Total saat ini
Seperti yang ditunjukkan pada diagram fasor, arus beban total (I) berjalan di belakang V2 dengan sudut . Dan saat ini sayaA dan sayaB transformator individu sefasa dengan arus total (I).
Dan arus individu (IA dan sayaB ) untuk setiap transformator adalah;
Demikian pula, IB . saat ini diturunkan sebagai;
Rasio Tegangan Setara
Mari kita asumsikan bahwa, transformator memiliki rasio tegangan yang sama. Oleh karena itu, tegangan tanpa beban kedua transformator adalah sama (EA =EB =E). Dalam kondisi ini, tidak ada arus yang mengalir di antara dua transformator. Rangkaian ekivalen dari kondisi ini adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Di mana,
- EA , EB =Tegangan tanpa beban
- ZA , ZB =Impedansi
- SayaA , sayaB =Arus sekunder masing-masing transformator
- V2 =Tegangan terminal
- I =Total saat ini
Di sini, impedansi kedua transformator dihubungkan secara paralel. Oleh karena itu, impedansi total ZAB adalah;
Diagram vektor kondisi ini seperti pada gambar di bawah ini.
Di sini, saat ini sayaA dan sayaB tidak dalam fase. Oleh karena itu, arus total yang disuplai ke beban adalah penjumlahan fasor dari IA dan sayaB . Dan arus total (I) adalah seperti yang ditunjukkan pada diagram vektor. Di sini, kita telah mempertimbangkan bahwa tegangan tanpa beban dari masing-masing transformator adalah sama dan sefasa dalam diagram vektor.
Demikian pula,
Mari kita asumsikan QA dan TB adalah daya yang dikonsumsi oleh masing-masing transformator.
TA =V2 SayaA dan TB =V2 SayaB
Total daya yang dikonsumsi oleh kedua transformator adalah Q;
Q =V2 saya
Sekarang,
Demikian pula,
Oleh karena itu, TA dan TB diperoleh besaran dan fase dari persamaan vektor di atas.
Rasio Tegangan Tidak Sama
Jika rasio transformasi tidak sama untuk kedua transformator, tegangan sekunder tanpa beban tidak sama. Pada kondisi ini, sejumlah arus akan mengalir antar trafo dalam kondisi tanpa beban. Arus ini dikenal sebagai IC arus sirkulasi.
Diagram vektor kondisi ini seperti pada gambar di bawah ini.
EMF tanpa beban kedua transformator tidak sama dalam kondisi ini. Oleh karena itu,
EA =SayaA ZA + I ZL
EB =SayaB ZB + I ZL
Di mana,
ZL =beban impedansi
I =IA + SayaB dan V2 =I ZL
Jadi,
EA =SayaA ZA + (SayaA + SayaB ) ZL
EB =SayaB ZB + (SayaA + SayaB ) ZL
Kurangi persamaan di atas;
EA – EB =SayaA ZA – SayaB ZB
(EA – EB ) + IB ZB =SayaA ZA
Masukkan nilai IA dalam persamaan EB;
Demikian pula,
Sekarang, masukkan nilai arus total (I) ke dalam persamaan tegangan terminal V2;
Impedansi transformator (ZA dan ZB ) selalu lebih kecil dari impedansi beban ZL . Jadi, untuk mempermudah persamaannya, kita abaikan ZA ZB dibandingkan dengan ZL (ZA +ZB ).
Operasi Paralel Transformator Tiga Fasa
Dalam trafo tiga fasa juga, kita dapat menghubungkan dua atau lebih trafo secara paralel untuk meningkatkan kapasitas beban. Kondisi yang diperlukan dalam operasi paralel transformator tiga fasa sama dengan transformator satu fasa. Selain itu, ada beberapa syarat yang harus diikuti.
- Urutan fasa kedua transformator sama dan diverifikasi oleh indikator urutan fasa.
- Perpindahan fasa antara belitan primer dan belitan sekunder harus sama.
- Ketiga transformator yang digunakan di bank transformator harus memiliki jenis transformator yang sama (Inti atau cangkang).
- Saat menghitung rasio tegangan, pertimbangkan tegangan saluran. Dan jaga agar rasio voltase tetap sama.
Harus ada rasio tegangan antara tegangan terminal primer dan sekunder. Ini menunjukkan rasio tegangan ini tidak sama dengan rasio jumlah lilitan per fasa. Misalnya, jika V1 dan V2 adalah tegangan terminal primer dan sekunder masing-masing, maka rasio putaran untuk koneksi Star / Delta (Y-Δ) adalah:
Diagram rangkaian operasi paralel transformator tiga fasa adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Gulungan primer dan sekunder dari kedua transformator (T1 dan T2) dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Di sini, terminal b dan c dari belitan sekunder tetap fleksibel dan terhubung dengan voltmeter untuk tujuan pengujian. Jika kedua voltmeter menunjukkan pembacaan nol, polaritasnya benar. Jika voltmeter menunjukkan dua kali tegangan fasa, polaritasnya salah.
Pos Terkait:
- Pentahapan Transformator:Notasi Titik dan Konvensi Titik
- Sistem Proteksi Kebakaran Transformer – Penyebab, Jenis &Persyaratan
- Transformer Saat Ini (CT) – Jenis, Karakteristik &Aplikasi
- Autotransformer – Jenis, Operasi, Keuntungan, dan Aplikasinya
- Apa itu Potensi Transformator (PT)? Jenis &Cara Kerja Trafo Tegangan
- Perlindungan dan Kerusakan Transformator Daya
- Performa Transformer &Parameter Listrik
- Bahan Isolasi Trafo dalam Tipe T/F Terendam Minyak &Kering
- Aplikasi Transformator
- Rugi-rugi Transformator – Jenis-Jenis Rugi Energi pada Transformator
- Persamaan EMF dari Transformator
- Buka Koneksi Delta Transformer
- Rumus dan Persamaan Transformator
- Simbol Transformator Listrik – Simbol Transformator Baris Tunggal